Sprawili, że lek na raka jest 20 tys. razy skuteczniejszy
W laboratoriach Uniwersytetu Northwestern zespół badaczy pod kierunkiem prof. Chada A. Mirkina opracował coś, co może przynieść przełom w leczeniu nowotworów. A chodzi o nową formę znanego leku chemioterapeutycznego, wielokrotnie silniejszą, łatwiej rozpuszczalną i jednocześnie mniej toksyczną dla organizmu.
Wyniki badań opublikowane w prestiżowym czasopiśmie ACS Nano otwierają drzwi do nowej ery w leczeniu onkologicznym, w której nanostruktury DNA mogą znacząco poprawić skuteczność leczenia raka przy minimalnych skutkach ubocznych. Podstawą odkrycia jest wykorzystanie sferycznych kwasów nukleinowych (SNA), unikalnych nanocząsteczek, które otaczają mikrosfery gęstą warstwą DNA.
Naukowcy zintegrowali cząsteczki leki bezpośrednio z tymi nićmi, dzięki czemu organizm łatwiej je rozpoznaje i wchłania. Efekt? Klasyczny, mało rozpuszczalny lek został przekształcony w precyzyjny pocisk przeciwnowotworowy, który potrafi skutecznie niszczyć komórki rakowe, jednocześnie oszczędzając zdrowe tkanki.
Rewolucyjna skuteczność przeciwko białaczce
Nowa postać leku została przetestowana na modelach zwierzęcych z ostrą białaczką szpikową (AML), czyli jednym z najtrudniejszych do leczenia nowotworów krwi. W porównaniu z tradycyjną chemioterapią lek oparty na SNA wnikał do komórek nowotworowych 12,5 razy skuteczniej, do tego niszczył je aż 20 000 razy efektywniej, a rozwój choroby zahamowano 59-krotnie i to bez widocznych skutków ubocznych.
W modelach zwierzęcych udowodniliśmy, że możemy zatrzymać rozwój nowotworu w miejscu. Jeśli uda się to przenieść na ludzi, może to być ogromny krok naprzód - skuteczniejsze leczenie, lepsza tolerancja i mniej cierpienia dla pacjentów
Naukowcy skupili się na 5-fluorouracylu (5-Fu), czyli jednym z najstarszych i najbardziej znanych leków chemioterapeutycznych. Choć używany od dekad, jego skuteczność była ograniczona przez bardzo słabą rozpuszczalność, bo w płynach ustrojowych rozpuszcza się w mniej niż 1 proc.. Oznacza to, że ogromna część podawanego leku nigdy nie dociera do celu, a przy tym obciąża cały organizm. Jak tłumaczy prof. Mirkin, chemioterapia jest toksyczna nie tylko dlatego, że atakuje zdrowe komórki: "Wielu ludzi nie zdaje sobie sprawy, że wiele leków w ogóle się nie rozpuszcza. Trzeba więc znaleźć sposób, by zmienić ich strukturę i dostarczyć je tam, gdzie naprawdę są potrzebne".
Jak działa strukturalna nanomedycyna?
Sferyczne kwasy nukleinowe (SNAs) to cząsteczki, które organizm potrafi "rozpoznać" i wchłonąć dzięki specjalnym receptorom na powierzchni komórek. Szczególnie komórki szpikowe, te, które odpowiadają za rozwój AML, posiadają ich wyjątkowo dużo. Gdy nanocząsteczka trafia do komórki, enzymy zaczynają rozkładać otoczkę DNA, uwalniając lek dokładnie wewnątrz chorej komórki. Dzięki temu toksyczne działanie jest ograniczone niemal wyłącznie do nowotworu.
W testach na myszach terapia z użyciem SNA niemal całkowicie wyeliminowała komórki białaczki z krwi i śledziony, wydłużając jednocześnie czas przeżycia zwierząt. Zdrowe komórki pozostały nienaruszone. Po obiecujących wynikach z badań przedklinicznych zespół z Northwestern planuje rozszerzyć testy na większą grupę modeli zwierzęcych, a następnie rozpocząć badania na ludziach.
Tradycyjna chemioterapia działa jak bomba, niszczy wszystko na swojej drodze. Nasze podejście przypomina precyzyjny laser, który uderza wyłącznie w chore komórki
